Исследователи Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра РАН (СПб ФИЦ РАН) совместно с Балтийским федеральным университетом (БФУ им. И.Канта) и российской компанией «Р-сенсор» разработали систему, которая при помощи группы беспилотников различных типов может устанавливать датчики для разведки нефти, газа и других полезных ископаемых на удаленных и труднопроходимых территориях. Разработка прошла успешные испытания на испытательном полигоне в Башкортостане.
Сегодня в четырех федеральных округах на севере и востоке России имеются обширные труднодоступные и удаленные районы, которые располагают колоссальными залежами энергоносителей: природного газа, нефтепродуктов, металлов и многих других полезных ископаемых. Одним из важнейших этапов освоения этих ресурсов является сейсмическая разведка – метод изучения состава пород при помощи специальных датчиков, фиксирующих искусственные сейсмические волны, возникающие в результате серии взрывов.
На сегодняшний день в сейсморазведке до сих пор используются проводные измерительные системы, которые необходимо установить на значительной территории в десятки квадратных километров. Для выполнения этих задач требуется привлекать сотни специалистов, которых нужно доставить на место и обеспечить их пребывание. Эта работа осложняется удаленностью территорий от крупных населенных пунктов, относительно слабой развитостью транспортной и информационной инфраструктуры, а часто и суровыми климатическими условиями, которые могут привести к нарушению работоспособности дорогостоящего оборудования, распределенного по обширной территории.
“Нам удалось повысить эффективность разведки полезных ископаемых с помощью комплекса, состоящего из автономных сейсмодатчиков, а также нескольких типов беспилотников для мониторинга местности и доставки оборудования. Причем в нашей системе операторы, дроны и сенсоры взаимодействуют друг с другом в режиме реального времени по беспроводной связи”, – рассказывает директор СПб ФИЦ РАН Андрей Ронжин.
Над проектом работали три команды специалистов. Ученые СПб ФИЦ РАН отвечали за конструирование и групповое управление БпЛА. Один тип дронов проводил мониторинг территории для составления топографической карты местности и определения наилучшей точки для установки аппаратуры. Другой беспилотник был оснащен разработанным в СПб ФИЦ РАН устройством для захвата груза: оно позволило дронам с высокой точностью подбирать датчики с любой высоты, ориентируясь по специальному QR-коду на месте посадки.
Команда сотрудников компании «Р-сенсор» разработала беспроводной сейсмический модуль. Он состоял из трех датчиков, которые расположены таким образом, что могут фиксировать данные при установке устройства в любом положении. Модуль снабжен батареей для автономной работы, картой памяти для записи данных, а также системами Wi-Fi и GPS для связи с дроном и оператором. Все электронные компоненты модуля помещены в единый герметичный водонепроницаемый корпус, который крепится к беспилотнику. Собранные сейсмические данные обрабатываются на математическом и программном обеспечении, разработанном в БФУ им. И. Канта.
“Роботизированная система для сейсморазведки успешно прошла испытания на базе индустриального партнера проекта – исследовательского российского предприятия «Башнефтегеофизика», которое занимается разведкой полезных ископаемых в труднодоступных районах России. В ходе испытаний наши дроны смогли автономно выполнять транспортировку сенсоров по заданному маршрута даже при сильном ветре – 12 м/с“, - поясняет руководитель Лаборатории автономных робототехнических систем СПб ФИЦ РАН Антон Савельев.
Проект выполнен при поддержке гранта РНФ (№22-69-00231).
